【正文】 整個 產品的信息。在派生法 CAPP系統(tǒng)中，零件圖樣按成組技術中的分類編碼系統(tǒng)進行編碼，用數(shù)字代碼表示零件圖樣上的信息。對于每一個相似零件組，可以采用一個公共的制造方法來加工，這種公共的制造方法以標準工藝的形式出現(xiàn)，它可以集中專家、工藝人員的集體智慧和經(jīng)驗及生產 實踐的總結制訂出來，然后貯存在計算機中。 派生法 CAPP 系統(tǒng)的研制過程 零件編碼 首先將零件圖上的信息代碼化，即對已有的零件進行編碼，把零件的屬性用流行的數(shù)字代碼來表示，以使計算機容易識別。 零件分組 首先要確定相似性準則，即分組的依據(jù)。其中編碼分組法是應用較為廣泛的一種方法，編碼分組法又可以分為特征數(shù)據(jù)法和特征矩陣法。以它作為樣板零件，設計適用于全組的通用工藝規(guī)程。 5．建立工步代碼文件 標準工藝規(guī)程是由各種加工工序組成的，一個工序又可以 分為多個操作工步，所以操作工步是標準工藝規(guī)程中最基本的組成要素。 6．建立切削數(shù)據(jù)文件 CAPP 所要處理的數(shù)據(jù)，其種類和數(shù)量都非常大，而且其中許多數(shù)據(jù)是和其它系統(tǒng)共享的。為了生成工藝規(guī)程，還必須要建立各種工藝數(shù)據(jù)文件。在系統(tǒng)運行過程中，如需要應用某種計算方法，就可隨時調用。 創(chuàng)成法 CAPP系統(tǒng) 創(chuàng)成法 CAPP 系統(tǒng)的工 作原理 創(chuàng)成法 CAPP系統(tǒng)不以標準工藝規(guī)程的檢索和修改為基礎，而是由計算機軟件系統(tǒng)，根據(jù)加工能力知識庫和工藝數(shù)據(jù)庫中加工工藝信息和各種工藝決策邏輯，自動設計出零件的工藝規(guī)程。 創(chuàng)成法 CAPP系統(tǒng)能很方便地設計出新零件的工藝規(guī)程，有很大的柔性，還可以和 CAD系統(tǒng)以及自動化的加工系統(tǒng)相連接，實現(xiàn) CAD／ CAM 的一體化。 CAPP系統(tǒng)的工藝決策邏輯 建立工藝決策邏輯的依據(jù) 建立工藝決策邏輯一般應根據(jù)工藝設計的基本原理、工廠生產實踐經(jīng)驗的總結、以及對具體生產條件的分析研究，并集中有關專家、工藝人員的智慧及工藝設計中常用的、并行之有效的原則，結合各種零 件的結構特征，建立起相應的工藝設計邏輯。 工藝決策邏輯的主要形式 常用的是決策表和決策樹。 (1)決策表 決策表是將一類不易用語言表達清楚的工藝邏輯關系，用一個表格形式來表達的方法，它是計算機軟件設計的基本工具。右邊每一列即為一條決策規(guī)則。條件狀態(tài)也可用空格表示，它表示這條件是真是假與該規(guī)則無關，或無所謂。 (2)決策樹 工藝決策樹是一個同決策表功能相似的工藝邏輯設計工具，是 —種樹狀樣的圖形，它由樹根、節(jié) 點和分支組成。分支上的數(shù)值表示向一種狀態(tài)轉換的可能性或條件。所以，從樹根到終端的一條路徑就可以表示一條類似于決策表中的決策規(guī)則。 創(chuàng)成法 CAPP 系統(tǒng)中的工序設計 工序內容的確定和工步順序的安排 在安排零件的工藝路線 時，一般都分層次、分階段地考慮各個工序的加工順序。 工序尺寸和公差的計算 以零件圖上的最終技術要求為前提，首先確定最終工序的尺寸及公差，然后再按選定的加工余量推算出前道工序的尺寸，其公差則按該工序加工方法可達到的經(jīng)濟精度來確定。 3．工序圖的自動繪制 工序圖的自動繪制是 CAPP研究領域中難度較大的課題。目前，工序圖的自動繪制，僅對規(guī)則的回轉體零件可以實現(xiàn)，而對于復雜形狀的箱體零件還有待進一步研究開發(fā)。其中核心部分是知識庫和推理機。推理機具有推理的能力，能根據(jù)事實和知識推導出所需求的結論。 (1)知識庫 工藝知識庫是 CAPP 專家系統(tǒng)的核心。 (2)數(shù)據(jù)庫 用于存儲用戶輸入的有關零件原始數(shù)據(jù)和推理過程中得到的各種中間結果。它采用一定的推理策略 (如正向推理、反向推理等 )，利用知識庫中的知識，并根據(jù) 用戶輸入的數(shù)據(jù)進行推理，解決工藝過程設計中相關問題。 (5)知識獲取模塊 知識的獲取是建立知識庫的一個重要步驟，也稱之為系統(tǒng)的學習功能。 CAPP 專家系統(tǒng)的工作原理 CAPP 專家系統(tǒng)由零件信息輸入模塊、知識庫、推理機三部分組成。 CAPP 專家系統(tǒng)是根據(jù)輸入的零件 信息頻繁地去訪問知識庫，并通過推理機中的控制策略，從知識庫中搜索能夠處理零件當前狀態(tài)的規(guī)則，然后執(zhí)行這條規(guī)則，并把每一次執(zhí)行規(guī)則得到的結論部分按照先后順序記錄下來，直到零件加工達到一個終結狀態(tài)，這個記錄就是零件加工所要求的工藝規(guī)程。 工藝知識庫的建立 工藝知識在專家系統(tǒng)個屬于過程性知識，它包括選擇決策邏輯 (如加工方法選擇、工藝裝備選擇、切削用量選擇等 )，排序決策邏輯 (如安排加工路線、確定工序中的加工步驟等 )，以及加工方法知識 (如加工能力、頂加工要求、表面處理要求等 )。 工藝知識庫是一個完整的規(guī)則集，它可以劃分為若干個規(guī)則子集。一般可包含以下幾個部分： 加工方法的選擇 CAPP 系統(tǒng)一般都采用逆向編程原理，首先確定能達到質量要求的各個加工表面的最終加工方法，然后再確定其它的準備加工工序。并遵循先基準后其它、 先粗后精等原則。切削工步的加工順序和內容也有一定的加工先后關系，都可用產生式規(guī)則描述。首先要確定毛坯的類型和毛坯加工的方法。 在 CAPP 專家系統(tǒng)中，一般都采用逆向搜索的方法．即從零件加工的最終狀態(tài)開始，反向逐步選擇合適的加工方法，直至選出無需預加工的毛坯狀態(tài)為止，從而確定出加工計劃。 第 8章 計算機輔 助數(shù)控程序編制 數(shù)控編程的基本概念 數(shù)控機床的坐標系統(tǒng) 機床直線運動采用右手笛卡兒直角坐標系，其直線運動坐標軸分別為 X、 Y、 Z，圍繞X、 Y、 Z軸的坐標軸定義為 A、 B、 C軸。如果在機床上有多跟軸，則使用最多的那根軸線可定義為主軸。 X 軸通常是水平的，且與工件的裝夾面平行，與 Z 軸垂直。對于刀具旋轉的機 床，如銑床，若 Z軸為水平，則由主軸向工件看，右手方向為 X軸 正方向；若 Z軸為垂直的，則由刀具主軸向立柱看，右手方向為 X軸的正方向。 為了編程的方便，無論數(shù)控機床的具體結構是工件固定不動刀具移動，還是刀具固定不動工件移動，確定坐標系時一律按照刀具相對于工件運動的情況。 （ 2）參考坐標系 簡稱 RCS（ Reference Coordinate System），是允許用戶在編程時所選擇的坐標系。 (3)工藝方案分析 在分析零件圖樣、生產批量、現(xiàn)有數(shù)控設備條件的基礎上，首先分析并擬訂工藝方案，即確認加工對象是否適合于數(shù)控加工、毛坯的選擇、工序的劃分以及選用合 適的數(shù)控機床。也就是在一次裝夾的情況下、各工步及其走刀的加工程序。然后根據(jù)零件圖形的幾何尺寸及已確定的粗、精加工的走刀路線，計算各次運動軌跡的程序坐標值，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)。相應 的還要計算工序間尺寸和大余量多次走刀的坐標值。 (2)節(jié)點計算 由于數(shù)控系統(tǒng)一般只具備直線插補和圓弧插補功能，所以對非圓曲線還要計算該曲線本身用直線段逼近或圓弧段逼近相鄰線段的交點或切點 (節(jié)點 )坐標值。 加工程序單的編寫 根據(jù)上述已確定的工序卡和所計算的運動軌跡坐標值，用數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼與程序格式逐段 編寫加工程序單。 控制介質的制備 將程序單上的內容記錄在控制介質上，作為數(shù)控機床的輸入信息。 數(shù)控程序編制的方法 程序編制的方法主要有手工編程和計算機輔助編程。手工編程的主要步驟和內容如下： (1)根據(jù)零件圖樣對零件進行工藝分析，在分析的基礎上確定加工路線和工藝參數(shù)。 (3)根據(jù)計算結果及確定的加工路線，按規(guī)定的格式和代碼編寫零件加工程序單。 控制介質中最常用的是八單位穿孔紙帶。 常見的準備功能指令 常見的輔助功能指令 例如： 程序清單 (4)自動編程 NC機床出現(xiàn)不久，人們就開始了對自動編程方法的研究。 所謂 “語言程序 ’’就是用專用的語言和符號來描述 零件圖樣上的幾何形狀及刀具相對零件運動的軌跡、順序和其它工藝參數(shù)等。零件源程序編好后，輸入給計算機。 “數(shù)控軟件 ”分兩步對零件源程序進行處理。 整個 NC自動編程的過程如圖所示。 自動編程語言 APT語言系統(tǒng)的特點 APT 語言有多種多樣的處理能力，從點位直線加工、兩坐標曲線加工，直至五坐標空間曲面加工都能處理。 APT 編程可靠性高。 富有靈活性。 數(shù)據(jù)處理所需費用少，制備時間短。 APT 語言的基本組成 APT 語言由基本符號、詞匯和語句組成 基本符號 詞匯 詞匯是 APT 語言所規(guī)定的具有特定意義的單詞。它由詞匯、數(shù)值、標識符號等按語法規(guī)則組成。 （ 1）、幾何定義語句 幾何定義語句是為了描述零件的幾何圖形而設置的。 （ 2）、刀具運動語句 刀具運動語句是用來模擬加工過程中刀具運動的軌跡。通過上述三個控制面就可聯(lián)合確定刀具的運動。 CUTTER/d， r 給出了銑刀直徑和刀尖圓角半徑。 終止語句表示零件加工程序的結束，用 FINI表示。第一類是不限定加工對象、適用范圍廣泛的通用系統(tǒng)。其中通用系統(tǒng)按其功能來說，又可分為幾何處理系統(tǒng)和工藝處理系統(tǒng)。 輸入翻譯階段 它是為計算刀具運動軌跡階段作準備。對于有工藝處理能力的程序系統(tǒng)還包括工藝過程和工藝參數(shù)的確定。 3. 后置處理階段 后置處理階段的功能包括增量計算、脈沖當量轉換以及編寫程序單和制成數(shù)控紙帶等，從而將計算階段目標程序給出的數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)及其它有關信息轉變成數(shù)控裝置的輸入信息。 數(shù)控程序的動態(tài)模擬 數(shù)控程序的檢驗 NC程序的編制過程和工藝過程的設計相似，都具有經(jīng)驗性和動態(tài)性，在程序編制過程中出錯是經(jīng)常發(fā)生的，為此必須認真檢查和校核 NC程序，通常還要進行首件試切加工。 現(xiàn)在可以利用計算機仿真模擬系統(tǒng)，從軟件上實現(xiàn)零件的試切過程，將 NC程序的執(zhí)行過程在計算機屏幕上顯示出來。 對動態(tài)模擬系統(tǒng)的要求 檢查 NC程序中的各種編制錯誤，包括程序結構檢查、語法檢查和詞法檢查。 利用 CAD 的圖形軟件，對零件、刀具、夾具及部分加工機床進行圖形描述，按照 NC程序的順序，進行動態(tài)模擬，按實際加工過程在計算機屏幕上顯示出來，檢查因 NC程序的編制錯誤而導致加工過程中的過切、欠切現(xiàn)象以及刀具與夾具的碰撞、刀具與工件的干涉等錯誤。 提供各種形式的過程